ES2249035T3 - OXIDE ACID PRESENTING MICRO AND MESOPOROUS FEATURES: ITQ-36 - Google Patents
OXIDE ACID PRESENTING MICRO AND MESOPOROUS FEATURES: ITQ-36Info
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Abstract
Description
Óxido ácido que presenta características micro y mesoporosas: ITQ-36.Acid oxide that has micro and Mesoporous: ITQ-36.
La presente invención se refiere al área de la química, en particular a materiales de interés catalítico.The present invention relates to the area of the chemistry, in particular to materials of catalytic interest.
La presente invención trata de un óxido mixto provisto de pilares que mantiene una separación entre las láminas, habiendo capas estructurales individuales, que tiene canales y cavidades microporosas.The present invention concerns a mixed oxide provided with pillars that maintains a separation between the sheets, having individual structural layers, which has channels and microporous cavities
Los materiales laminares tales como arcillas, fosfatos, hidroxicarbonatos, ácidos silícicos (kanemita, magadiita, keniaita, etc.), sulfuros de metales de transición, grafito, hidróxidos laminares y otros, son capaces de hincharse en presencia de agua y/o de cationes interlaminares adecuados. Las láminas individuales de estos materiales se mantienen juntas por medio de fuerzas débiles del tipo de enlaces de hidrógeno y/o de interacciones electrostáticas. Estos enlaces se rompen fácilmente cuando la fuerza de intercalación o la energía de solvatación de los cationes son mayores que las fuerzas de atracción interlaminares.Laminar materials such as clays, phosphates, hydroxycarbonates, silicic acids (kanemite, magadiite, keniaite, etc.), transition metal sulfides, graphite, laminar and other hydroxides are capable of swelling in the presence of water and / or suitable interlaminar cations. The sheets Individuals of these materials are held together by means of weak forces of the type of hydrogen bonds and / or of electrostatic interactions These links break easily when the interleaving force or the solvation energy of the cations are greater than the forces of attraction interlaminar.
El interés de los materiales hinchados es que hacen accesible el espacio interlaminar a las moléculas reactivas y, por consiguiente, la superficie interna, incrementando considerablemente la superficie activa accesible al reactivo. Cuando se elimina el material intercalado entre las láminas del óxido mixto mediante calcinación, el compuesto laminar hinchado se colapsa, recuperando la distancia interlaminar original.The interest of swollen materials is that make interlaminar space accessible to reactive molecules and, consequently, the internal surface, increasing considerably the active surface accessible to the reagent. When The intercalated material between the mixed oxide sheets is removed by calcination, the swollen laminar compound collapses, recovering the original interlaminar distance.
Para prevenir el colapso interlaminar, se ha propuesto la intercalación de "pilares" compuestos por oxihidróxidos inorgánicos térmicamente estables en el material hinchado. Estos "pilares" están compuestos por hidróxidos poliméricos de Al, Si, Cr, Ni, Zr, etc...., que después del tratamiento de calcinación dan lugar a columnas del óxido correspondiente que están ancladas en la superficie de las láminas, manteniéndolas separadas y estabilizando el producto "apuntalado" final.To prevent interlaminar collapse, it has been proposed the interleaving of "pillars" composed of thermally stable inorganic oxyhydroxides in the material swollen. These "pillars" are composed of hydroxides Polymers of Al, Si, Cr, Ni, Zr, etc ..., which after calcination treatment give rise to oxide columns corresponding that are anchored on the surface of the sheets, keeping them separate and stabilizing the product "propped up" final.
Es un objeto de la presente invención proporcionar un material "apuntalado" que consta de un óxido mixto, que mantiene una separación entre las láminas, habiendo capas estructurales individuales, que tiene canales y cavidades microporosas y que puede ser utilizado como catalizador en reacciones catalizadas por ácido.It is an object of the present invention provide a "propped up" material consisting of an oxide mixed, which maintains a separation between the sheets, having layers individual structural, which has channels and cavities microporous and that can be used as a catalyst in acid catalyzed reactions.
Es un objeto adicional de la presente invención un método para preparar el sólido laminar y el tratamiento posterior del mismo, hasta obtener un material con pilares microporoso, sumamente accesible, con características ácidas capaz de ser utilizado como catalizador.It is a further object of the present invention a method for preparing the sheet solid and subsequent treatment of the same, until obtaining a material with microporous pillars, highly accessible, with acidic characteristics capable of being Used as catalyst.
Es un objeto adicional de la invención la utilización del material microporoso con pilares en reacciones catalizadas por ácido tales como el craqueo y la isomerización de compuestos orgánicos, y preferiblemente de hidrocarburos, así como en procesos de hidroisomerización e hidrocraqueo.It is a further object of the invention the use of microporous material with pillars in reactions acid catalyzed such as cracking and isomerization of organic compounds, and preferably hydrocarbons, as well as in hydroisomerization and hydrocracking processes.
Es un objeto más de la invención proporcionar compuestos catalíticos que contengan el material micro o mesoporoso con pilares y una matriz, y su utilización en procesos de desparafinación e isodesparafinación.It is a further object of the invention to provide catalytic compounds containing the micro or mesoporous material with pillars and a matrix, and its use in processes of dewaxing and isodewaxing.
Finalmente, es un objeto adicional de la invención composiciones catalíticas que comprendan el material micro o mesoporoso con pilares y una función hidrogenante.Finally, it is an additional object of the invention catalytic compositions comprising the micro material or mesoporous with pillars and a hydrogenating function.
La presente invención se refiere a un óxido que es un material con pilares, según se define en la reivindicación 1, denominado ITQ-36, con una estructura micro y mesoporosa y un área de la superficie externa importante, capaz de soportar centros ácidos de Brönsted y Lewis y que se caracteriza por su difractograma de rayos X y por su adsorción y sus propiedades catalíticas.The present invention relates to an oxide that it is a material with pillars, as defined in claim 1, called ITQ-36, with a micro structure and mesoporous and an important external surface area, capable of support acidic centers of Brönsted and Lewis and characterized by its X-ray diffractogram and for its adsorption and its properties catalytic
El material ITQ-36 tiene una composición química representada por la fórmulaITQ-36 material has a chemical composition represented by the formula
(XO_{2})_{n}(Y_{2}O_{3})_{m}(H_{2}O)_{p}(XO 2) n (Y 2 O 3) m (H 2 O) p
en la que X representa, al menos, un elemento tetravalente seleccionado de entre silicio, titanio y germanio e Y representa, al menos, un elemento trivalente seleccionado de entre aluminio, hierro, boro, cromo y galio, siendo la relación atómica entre X e Y de al menos 5. En las realizaciones preferidas, la relación atómica entre X e Y es mayor de 10, o incluso mayor de 30. En una realización más preferida, dicha relación atómica es mayor de 30, o incluso mayor de 40. Los límites adecuados de dicha relación atómica pueden estar entre 30 y 500.in which X represents at least a tetravalent element selected from silicon, titanium and Germanium and Y represents at least one trivalent element selected from aluminum, iron, boron, chrome and gallium, being the atomic relationship between X and Y of at least 5. In the embodiments preferred, the atomic ratio between X and Y is greater than 10, or even greater than 30. In a more preferred embodiment, said Atomic ratio is greater than 30, or even greater than 40. Limits suitable of said atomic ratio may be between 30 and 500
El material ITQ-36 tiene un diagrama de difracción de rayos X con las distancias basales y las intensidades relativas resumidas en la Tabla 1.ITQ-36 material has a X-ray diffraction diagram with baseline distances and relative intensities summarized in Table 1.
En esta descripción, y a no ser que se especifique de otro modo, las intensidades relativas de los picos de difracción de rayos X estarán representadas por los símbolos y significados presentados a continuación en la presente:In this description, and unless specify otherwise, the relative intensities of the peaks of X-ray diffraction will be represented by the symbols and meanings presented hereinafter:
El proceso de preparación del óxido con pilares ITQ-36 consta de:The process of preparing oxide with pillars ITQ-36 consists of:
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- una primera etapa que comprende la síntesis de un precursor que es un material laminar que puede hincharse,a first stage comprising the synthesis of a precursor that is a sheet material that can swell,
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- una segunda etapa en la que el material laminar obtenido es hinchado mezclando el mismo con una solución de hinchamiento, teniendo como resultado un material laminar hinchado que es un óxido mixto laminar hinchado,a second stage in which the sheet material obtained is swollen mixing it with a swelling solution, having as result a swollen laminar material that is a mixed laminar oxide swollen,
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- una tercera etapa en la que el material laminar hinchado es lavado y secado dando lugar a un material laminar hinchado secado ya third stage in which the swollen sheet material is washed and drying resulting in a swollen sheet material drying and
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- una cuarta etapa en la que el material laminar secado hinchado es "apuntalado", lavado, secado y calcinado para obtener el óxido mixto "apuntalado", ITQ-36, de la invención.a fourth stage in which the swollen dried sheet material is "propped up", washed, dried and calcined to obtain the oxide mixed "propped up", ITQ-36, of the invention.
En la primera etapa, se lleva a cabo la síntesis de un sólido que es un material laminar, mezclando en un autoclave una fuente de al menos un elemento tetravalente seleccionado de entre silicio, titanio y germanio, una fuente de al menos un elemento trivalente seleccionado de entre aluminio, hierro, boro, cromo y galio, una sal fluoruro y un ácido de fluoruro tal como por ejemplo fluoruro de amonio y fluoruro de hidrógeno; un compuesto orgánico tal como 1,4-diaminobutano, etiléndiamina, 1,4-dimetilpiperazina, 1,4-diaminociclohexano, hexametilenimina y pirrolidina, preferiblemente, 4-amino-2,2,6,6-tetrametilpiperidina; y agua en proporciones adecuadas. La fuente del elemento tetravalente en el caso del silicio puede ser, por ejemplo, una fuente de sílice tal como AEROSIL, LUDOX, CABOSIL, tetraetilortosilicato (TEOS) o cualquier otra conocida; una fuente de un elemento trivalente; la fuente del elemento trivalente en el caso del aluminio puede ser una fuente seleccionada de entre boehmita, pseudoboehmita, Al_{2}(SO_{4})_{3}, AlCl_{3}, Al(NO_{3}) o cualquier otra.In the first stage, the synthesis is carried out of a solid that is a sheet material, mixing in an autoclave a source of at least one tetravalent element selected from between silicon, titanium and germanium, a source of at least one trivalent element selected from aluminum, iron, boron, chromium and gallium, a fluoride salt and a fluoride acid such as by example ammonium fluoride and hydrogen fluoride; a compound organic such as 1,4-diaminobutane, ethylenediamine, 1,4-dimethylpiperazine, 1,4-diaminocyclohexane, hexamethyleneimine and pyrrolidine, preferably, 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine; and water in adequate proportions. The source of the element tetravalent in the case of silicon can be, for example, a silica source such as AEROSIL, LUDOX, CABOSIL, tetraethylorthosilicate (TEOS) or any other known; a fountain of a trivalent element; the source of the trivalent element in the Aluminum case can be a selected source from boehmite, pseudoboehmite, Al 2 (SO 4) 3, AlCl_3, Al (NO_ {3}) or any other.
La síntesis de dicho material sólido tiene lugar a temperaturas entre 100 y 200C con agitación permanente del gel y una duración de entre 1 y 30 días y, preferiblemente, entre 1 y 18 días, y más preferiblemente entre 2 y 12 días. Después de este tiempo, el producto de reacción, un sólido blanco con un pH de entre 9 y 10, es lavado con agua destilada, filtrado y secado.The synthesis of said solid material takes place at temperatures between 100 and 200C with permanent agitation of the gel and lasting between 1 and 30 days and, preferably, between 1 and 18 days, and more preferably between 2 and 12 days. After this time, the reaction product, a white solid with a pH between 9 and 10, it is washed with distilled water, filtered and dried.
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Durante la segunda etapa tiene lugar el hinchamiento del material sólido obtenido mediante la preparación de una suspensión del mismo en una solución que denominaremos solución de "hinchamiento", formada por un compuesto orgánico de cadena hidrocarbonada larga que tiene un grupo aceptor de protones, tal como por ejemplo un alquilamonio cuaternario, una amina o un alcohol con más de tres carbonos en la cadena, al cual se añade una cantidad controlada de un compuesto capaz de proporcionar OH^{-} al medio de reacción, tal como por ejemplo un hidróxido de alquilamonio cuaternario, hasta obtener un pH mayor de 10. El compuesto orgánico utilizado como fuente de OH^{-} puede ser cualquier amina o cualquier compuesto de alquilamonio cuaternario, preferiblemente hidróxido de cetiltrimetilamonio (CTMA^{+}OH^{-}).During the second stage the swelling of the solid material obtained by preparing a suspension of it in a solution that we will call a solution of "swelling", formed by an organic chain compound long hydrocarbon having a proton acceptor group, such such as a quaternary alkylammonium, an amine or an alcohol with more than three carbons in the chain, to which an amount is added controlled of a compound capable of providing OH - to the medium reaction, such as an alkylammonium hydroxide quaternary, until a pH greater than 10 is obtained. The organic compound used as a source of OH - can be any amine or any quaternary alkylammonium compound, preferably cetyltrimethylammonium hydroxide (CTMA + OH -).
La solución de "hinchamiento" preparada es mezclada con el material sólido de la primera etapa previamente descrito, en una proporción en peso de solución de hinchamiento respecto al material laminar sólido de entre 4 y 200. La suspensión resultante es mantenida bajo reflujo y agitación permanente entre 20 y 200ºC, y preferiblemente entre 40 y 120ºC, durante un tiempo no inferior a 1 hora hasta obtener el material laminado hinchado.The prepared "swelling" solution is mixed with the solid material of the first stage previously described, in a proportion by weight of swelling solution with respect to solid sheet material between 4 and 200. The suspension resulting is kept under reflux and permanent agitation between 20 and 200 ° C, and preferably between 40 and 120 ° C, for a time not less than 1 hour until the swollen laminate is obtained.
Durante la tercera etapa, el material laminar hinchado es lavado exhaustivamente con agua destilada y secado a temperaturas inferiores a 300ºC, y preferiblemente inferiores a 150ºC. De este modo se obtiene un material laminar secado hinchado.During the third stage, the sheet material swollen is thoroughly washed with distilled water and dried to temperatures below 300 ° C, and preferably below 150 ° C In this way a dried sheet material is obtained swollen.
Una vez lavado y secado, el material secado hinchado tiene un diagrama de difracción de rayos X característico cuyas distancias basales e intensidades relativas están resumidas en la Tabla 2.Once washed and dried, the dried material swollen has a characteristic x-ray diffraction diagram whose basal distances and relative intensities are summarized in Table 2
Posteriormente tiene lugar el proceso de "apuntalamiento" durante la cuarta etapa. Para este fin, se prepara una suspensión del material secado hinchado en un agente de "apuntalamiento", preferiblemente tetraetilortosilicato (TEOS), en una proporción en peso variable de entre 2 y 20. Esta suspensión es mantenida bajo reflujo y agitación constante a una temperatura entre 30 y 150ºC, y preferiblemente entre 50 y 80ºC, durante un tiempo no inferior a 1 hora y con flujo de nitrógeno permanente hasta la obtención del material "apuntalado".Subsequently the process of "shoring" during the fourth stage. To this end, it prepares a suspension of the swollen dried material in an agent of "shoring", preferably tetraethylorthosilicate (TEOS), in a variable weight ratio between 2 and 20. This suspension it is kept under reflux and constant stirring at a temperature between 30 and 150 ° C, and preferably between 50 and 80 ° C, during a time not less than 1 hour and with permanent nitrogen flow until obtaining the "propped up" material.
Durante la cuarta etapa, el material "apuntalado" obtenido es lavado y secado a temperaturas inferiores a 300ºC. Una vez seco, es calcinado a temperaturas entre 300 y 800ºC y, preferiblemente entre 400 y 600ºC, dando lugar al producto ITQ-36.During the fourth stage, the material "propped up" obtained is washed and dried at temperatures below 300 ° C. Once dry, it is calcined at temperatures between 300 and 800 ° C and, preferably between 400 and 600 ° C, giving rise to ITQ-36 product.
Los agentes de "apuntalamiento" incluyen óxidos poliméricos de elementos del grupo IVA de la Tabla Periódica de los elementos, tales como silicio, germanio o estaño, o del grupo IVB tales como titanio, circonio, etc., aunque se eligen normalmente pilares que incluyen sílice polimérica. Los óxidos de "apuntalamiento" podrían incluir también un elemento que proporcione sitios ácidos catalíticamente activos en los pilares, preferiblemente aluminio, galio, una tierra rara o mezclas de los mismos.Shoring agents include polymeric oxides of elements of the VAT group of the Periodic Table of the elements, such as silicon, germanium or tin, or of the group IVB such as titanium, zirconium, etc., although they are normally chosen pillars that include polymeric silica. The oxides of "shoring" could also include an element that provide catalytically active acid sites on the pillars, preferably aluminum, gallium, a rare earth or mixtures of the same.
El ITQ-36 tiene, junto con su naturaleza laminar y su difractograma de rayos X, algunas propiedades de textura características como resultado de tener una parte microporosa, y un área importante de la superficie externa como resultado de las cavidades formadas por la intercalación de pilares entre las láminas. De este modo, la Tabla 3 resume los valores obtenidos para una muestra de ITQ-36 mediante la aplicación de la ecuación BET a la isoterma de adsorción de nitrógeno a la temperatura del nitrógeno líquido.The ITQ-36 has, along with its laminar nature and its x-ray diffractogram, some characteristic texture properties as a result of having a microporous part, and an important area of the external surface as a result of the cavities formed by the interleaving of pillars between the plates. Thus, Table 3 summarizes the values obtained for a sample of ITQ-36 by applying the BET equation to the adsorption isotherm of nitrogen at the temperature of liquid nitrogen.
El material ITQ-36 puede experimentar una etapa posterior de calcinación hidrotérmica o una post-calcinación en presencia de flúor o de un compuesto de flúor, o un tratamiento con un compuesto de fósforo.ITQ-36 material can experience a later stage of hydrothermal calcination or a post-calcination in the presence of fluoride or a fluorine compound, or a treatment with a compound of match.
Este material ITQ-36 es capaz de ser utilizado como catalizador en reacciones de catálisis ácida tales como craqueo e isomerización de compuestos orgánicos, y preferiblemente de hidrocarburos, así como en hidroisomerización e hidrocraqueo, para las cuales se introduce junto con la función ácida una función hidrogenante-deshidrogenante tal como por ejemplo platino, paladio, níquel, rodio, rutenio o mezclas de los mismos.This ITQ-36 material is capable of be used as a catalyst in acid catalysis reactions such as cracking and isomerization of organic compounds, and preferably of hydrocarbons, as well as in hydroisomerization and hydrocracking, for which it is introduced along with the function acidic a hydrogenating-dehydrogenating function such such as platinum, palladium, nickel, rhodium, ruthenium or mixtures thereof.
La invención se refiere también a una composición catalítica que comprende un material óxido tal como ITQ-36 y una función hidrogenante tal como Pt, Pd, Ru, Ni, Co, Mo, V, W, Rh o cualquier combinación de los mismos, ya estén depositados en el material óxido o en un soporte de superficie grande tal como alúmina, sílice o sílice-alúmina.The invention also relates to a composition. catalytic comprising an oxide material such as ITQ-36 and a hydrogenating function such as Pt, Pd, Ru, Ni, Co, Mo, V, W, Rh or any combination thereof, already are deposited in the rust material or on a surface support large such as alumina, silica or silica-alumina.
La invención se refiere además a la utilización de una composición catalítica, según se definió en el párrafo precedente, en un proceso de isodesparafinación de parafinas que comprende la puesta en contacto del hidrocarburo añadido junto con hidrógeno a temperaturas entre 250 y 400ºC, a presiones entre 10 y 90 atmósferas, con la composición catalítica, así como la utilización de dicha composición catalítica como catalizador de desparafinación.The invention further relates to the use of a catalytic composition, as defined in the paragraph above, in a process of isodeparaffinization of paraffins that comprises the contacting of the added hydrocarbon together with hydrogen at temperatures between 250 and 400 ° C, at pressures between 10 and 90 atmospheres, with the catalytic composition, as well as the use of said catalytic composition as a catalyst for dewaxing
La invención se refiere adicionalmente a un compuesto catalítico formado por un material óxido como ITQ-36 y una matriz, que puede ser un óxido refractario.The invention further relates to a catalytic compound formed by an oxide material like ITQ-36 and a matrix, which can be an oxide refractory.
La invención se refiere también a la utilización de dicho compuesto catalítico en un proceso para la isomerización catalítica de n-butenos en isobutenos, que implica la puesta en contacto del hidrocarburo con el compuesto catalítico a temperaturas entre 300 y 500ºC, así como a la utilización de dicho compuesto catalítico en un proceso de craqueo de hidrocarburos que comprende la puesta en contacto de los hidrocarburos con dicho compuesto catalítico a temperaturas superiores a 400ºC, y que puede ser o no en presencia de vapor.The invention also relates to the use of said catalytic compound in a process for isomerization catalytic n-butenes in isobutenes, which implies contacting the hydrocarbon with the catalytic compound a temperatures between 300 and 500 ° C, as well as the use of said catalytic compound in a hydrocarbon cracking process that comprises bringing the hydrocarbons into contact with said catalytic compound at temperatures above 400 ° C, and which can be or not in the presence of steam.
La Figura 1 representa el diagrama de difracción de rayos X característico del material secado hinchado y la Figura 2 representa un difractograma de ITQ-36.Figure 1 represents the diffraction diagram X-ray characteristic of swollen dried material and Figure 2 represents an ITQ-36 diffractogram.
Este ejemplo describe la preparación de un óxido mixto laminar con una relación molar Si/Al, en el gel de partida, de 5. El óxido laminar fue preparado mezclando en un autoclave 10 gramos de SiO_{2} (Aerosil 200, Degussa), 2,3 gramos de Al_{2}O_{3} (boehmita, Catapal B, Vista Corp., con un 73,7% de Al_{2}O_{3}), 9,2 gramos de fluoruro de amonio (NH_{4}F, Aldrich, de un 98% de pureza), 3,1 gramos de ácido fluorhídrico (HF, Aldrich, a una concentración del 49,8%), 26 gramos de 4-amino-2,2,6,6-tetrametilpiperidina (Fluka, de un 98% de pureza) y 27,9 gramos de agua desionizada en MiliQ. El gel de síntesis, con un pH de entre 8 y 9, fue mantenido con agitación vigorosa durante una hora a temperatura ambiente. La mezcla resultante fue introducida en un autoclave y mantenida a 175ºC durante cinco días, después de lo cual el producto resultante fue filtrado y lavado con 3 litros de agua desionizada hasta un pH \leq 9, secándolo posteriormente en una estufa a 60ºC.This example describes the preparation of an oxide mixed laminar with a Si / Al molar ratio, in the starting gel, of 5. Laminar oxide was prepared by mixing in an autoclave 10 grams of SiO2 (Aerosil 200, Degussa), 2.3 grams of Al_ {2} O_ {3} (Boehmite, Catapal B, Vista Corp., with 73.7% of Al 2 O 3), 9.2 grams of ammonium fluoride (NH 4 F, Aldrich, 98% pure), 3.1 grams of hydrofluoric acid (HF, Aldrich, at a concentration of 49.8%), 26 grams of 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine (Fluka, 98% pure) and 27.9 grams of deionized water in MiliQ The synthesis gel, with a pH between 8 and 9, was maintained with vigorous stirring for one hour at room temperature. The resulting mixture was introduced in an autoclave and kept at 175 ° C for five days, after which the resulting product it was filtered and washed with 3 liters of deionized water to a pH ≤ 9, subsequently drying it in an oven at 60 ° C.
Un gramo (1 g) del material laminar obtenido es intercambiado con una solución preparada con 20 gramos de CTMA^{+}OH^{-} (solución al 29%), 6 gramos de hidróxido de tetrapropilamonio (TPA^{+}OH^{-}, solución al 40%) y 4 gramos de agua desionizada. La solución obtenida es mantenida, bajo reflujo y agitación vigorosa, durante 16 horas a 95ºC. Finalmente, la suspensión es lavada exhaustivamente con agua antes de que la fase líquida se separe del sólido obtenido. El material hinchado (1,8 gramos) tiene el diagrama de difracción resumido en la Tabla 2.One gram (1 g) of the sheet material obtained is exchanged with a solution prepared with 20 grams of CTMA + OH - (29% solution), 6 grams of hydroxide tetrapropylammonium (TPA + OH -, 40% solution) and 4 grams of deionized water. The solution obtained is maintained, under reflux and vigorous stirring, for 16 hours at 95 ° C. Finally the suspension is thoroughly washed with water before the phase liquid is separated from the solid obtained. The swollen material (1.8 grams) has the diffraction diagram summarized in Table 2.
Se forma un suspensión compuesta por 1,5 g del material laminar hinchado junto con 3 g de tetraetilortosilicato, TEOS (Merck). Esta mezcla es tratada bajo reflujo con agitación constante a una temperatura de 60ºC durante 16 horas, siempre bajo una atmósfera de nitrógeno inerte. Posteriormente el sólido es recuperado mediante centrifugación (12000 rpm durante 25 minutos). El material obtenido es secado a 60ºC durante una noche y es finalmente calcinado a 580ºC durante 7 horas en presencia de aire, para producir un material, de acuerdo con la presente invención (1 gramo), con un diagrama de difracción similar al de la Figura 2, con las intensidades relativas resumidas en la Tabla 1.A suspension consisting of 1.5 g of the swollen sheet material together with 3 g of tetraethylorthosilicate, TEOS (Merck). This mixture is treated under reflux with stirring. constant at a temperature of 60 ° C for 16 hours, always under an atmosphere of inert nitrogen. Subsequently the solid is recovered by centrifugation (12000 rpm for 25 minutes). The material obtained is dried at 60 ° C overnight and is finally calcined at 580 ° C for 7 hours in the presence of air, to produce a material, in accordance with the present invention (1 gram), with a diffraction diagram similar to that of Figure 2, with the relative intensities summarized in Table 1.
Se repitió el proceso seguido en el Ejemplo 1, exceptuando el hecho de que se variaron las cantidades de los reactivos de la Etapa (i) con el fin de obtener un gel con una relación molar Si/Al de 30.The process followed in Example 1 was repeated, except for the fact that the amounts of the reagents of Step (i) in order to obtain a gel with a Si / Al molar ratio of 30.
El óxido obtenido al final de la Etapa (ii) tiene un diagrama de difracción similar al de la Figura 2 e intensidades similares a las de la Tabla 1.The oxide obtained at the end of Stage (ii) has a diffraction diagram similar to that of Figure 2 and intensities similar to those in Table 1.
Se repitió el proceso seguido en el Ejemplo 1, excepto en que en la Etapa (ii) se formó una suspensión compuesta por 1,5 g del material hinchado y 15 g de tetraetilortosilicato (TEOS), manteniendo la mezcla bajo reflujo durante 24 horas a 80ºC con una atmósfera de nitrógeno. Una vez calcinado, se obtuvo un producto que tenía un diagrama de difracción similar al de la Figura 2.The process followed in Example 1 was repeated, except that in Stage (ii) a compound suspension was formed per 1.5 g of the swollen material and 15 g of tetraethylorthosilicate (TEOS), keeping the mixture under reflux for 24 hours at 80 ° C With an atmosphere of nitrogen. Once calcined, a product that had a diffraction diagram similar to the one in Figure 2.
Se repitió el proceso seguido en el Ejemplo 1 exceptuando el hecho de que en la Etapa (i) se utilizó N,N-tetradecilamonio (solución al 29%) en lugar de hidróxido de cetiltrimetilamonio (CTMA^{+}OH^{-}). Se obtuvo el material hinchado que tiene un difractograma similar al de la Figura 1 e intensidades relativas comparables a las de la Tabla 2.The process followed in Example 1 was repeated. except for the fact that in Stage (i) it was used N, N-tetradecylammonium (29% solution) instead of cetyltrimethylammonium hydroxide (CTMA + OH -). The swollen material that has a diffractogram similar to that in Figure 1 and relative intensities comparable to those in Table 2.
Se añadió un 0,05% en peso de platino por impregnación con PtCl_{6} a una muestra de ITQ-36 con una proporción Si/Al de 30. El material final, después de ser calcinado a 500ºC durante 3 horas, fue reducido en un reactor de lecho fijo pasando H_{2} (300 ml\cdotminuto^{-1}), siendo la relación molar H_{2}/n-hexadecano de 50. Las condiciones de reacción fueron: 40 atmósferas de presión total y temperaturas de reacción entre 290ºC y 350ºC. Los resultados obtenidos, que se presentan en la Tabla 4, muestran que el catalizador basado en ITQ-36 es adecuado para llevar a cabo la desparafinación de hidrocarburos.0.05% by weight of platinum was added per impregnation with PtCl_6 to a sample of ITQ-36 with a Si / Al ratio of 30. The final material, after being calcined at 500 ° C for 3 hours, it was reduced in a reactor of fixed bed passing H 2 (300 ml 1 -1), the molar ratio H 2 / n-hexadecane of 50. The reaction conditions were: 40 atmospheres of total pressure and reaction temperatures between 290 ° C and 350 ° C. The results obtained, which are presented in Table 4, show that the ITQ-36 based catalyst is suitable for carrying out the dewaxing of hydrocarbons.
Claims (37)
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- una primera etapa en la que se prepara un precursor laminar capaz de ser hinchado, mezclando una fuente de al menos un elemento tetravalente seleccionado de entre silicio, titanio y germanio, una fuente de al menos un elemento trivalente seleccionado de entre aluminio, boro, hierro, cromo y galio, una sal fluoruro y un ácido de fluoruro, un compuesto orgánico seleccionado entre 1,4-diaminobutano, etiléndiamina, 1,4-dimetilpiperazina, 1,4-diaminociclohexano, hexametilenimina, pirrolidina y 4-amino-2,2,6,6-tetrametilpiperidina; y agua, en un autoclave, siendo la mezcla agitada continuamente a temperaturas entre 100ºC y 200ºC durante un periodo de entre 1 y 30 días, hasta la obtención de un sólido que es lavado y secado a una temperatura inferior a 300ºC y que es capaz de ser hinchado,a first stage in which a laminar precursor is prepared capable of being swollen, mixing a source of at least one tetravalent element selected from silicon, titanium and germanium, a source of al minus a trivalent element selected from aluminum, boron, iron, chromium and gallium, a fluoride salt and a fluoride acid, a organic compound selected from 1,4-diaminobutane, ethylenediamine, 1,4-dimethylpiperazine, 1,4-diaminocyclohexane, hexamethyleneimine, pyrrolidine and 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine; and water, in an autoclave, the mixture being continuously stirred at temperatures between 100ºC and 200ºC during a period between 1 and 30 days, until obtaining a solid that is washed and dried at a temperature below 300 ° C and which is capable of being swollen,
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- una segunda etapa en la que el sólido capaz de ser hinchado es mezclado con una solución de "hinchamiento" en una proporción en peso de solución de hinchamiento respecto al material laminar precursor de entre 4 y 200, siendo la suspensión resultante mantenida bajo reflujo y agitación permanente entre 20 y 200ºC durante un tiempo no inferior a 1 hora, donde la solución de hinchamiento tiene un pH mayor de 10 y comprende un compuesto orgánico de cadena hidrocarbonada larga con un grupo aceptor de protones y un grupo donador de OH^{-}, obteniendo un material laminar hinchado,a second stage in which the solid capable of being swollen is mixed with a "swelling" solution in a weight ratio of swelling solution with respect to the precursor sheet material of between 4 and 200, the resulting suspension being kept low reflux and permanent agitation between 20 and 200 ° C for a period of time less than 1 hour, where the swelling solution has a pH greater than 10 and comprises an organic chain compound long hydrocarbon with a proton acceptor group and a group OH - donor, obtaining a sheet material swollen,
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- una tercera etapa en la que el material laminar hinchado es lavado exhaustivamente y secado dando lugar a un material laminar secado hinchado que tiene un diagrama de difracción de rayos X característico con distancias basales e intensidades relativas correspondientes a:a third stage in which the swollen sheet material is washed thoroughly and dried resulting in a dried sheet material swollen that has an x-ray diffraction diagram characteristic with basal distances and relative intensities corresponding to:
- yY
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- una cuarta etapa en la que el material laminar secado hinchado es apuntalado por medio de agentes de apuntalamiento, utilizando una suspensión del material secado hinchado en un agente de apuntalamiento con una proporción en peso entre 2 y 20, manteniendo dicha suspensión bajo reflujo y flujo de nitrógeno durante al menos una hora, lavando el material apuntalado obtenido, secándolo y calcinándolo, para obtener el óxido mixto provisto de pilares ITQ-36.a fourth stage in which the swollen dried sheet material is propped up by means of shoring agents, using a suspension of the dried material swollen in an agent of shoring with a weight ratio between 2 and 20, keeping said suspension under reflux and nitrogen flow for at least one hour, washing the propped up material obtained, drying it and calcining it, to obtain the mixed oxide provided with pillars ITQ-36
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